جهان الکتریکی زنبور عسل؛ نقش شارژهای طبیعی در کلنی

جهان الکتریکی زنبور عسل؛ نقش شارژهای طبیعی در کلنی

جهان الکتریکی و زنبور عسل 

نویسنده : راس کانراد

گفته می‌شود که زنبورهای عسل، پس از انسان، بیش از هر موجود یا موضوع دیگری مورد مطالعه و پژوهش قرار گرفته‌اند. قطعاً درک عمیق ما از زنبورها بخشی از جذابیت آن‌هاست. با این حال، با وجود تمام دانشی که درباره زنبورها داریم، هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که درک نکرده‌ایم. یکی از حوزه‌های تحقیقاتی که تنها سطح آن را خراش داده‌ایم، نقش الکتریسیته در زندگی کلنی زنبورهاست.

به خوبی اثبات شده است که حشرات هنگام راه رفتن یا زمانی که قسمت‌های بدنشان به هم مالیده می‌شود، از نظر الکترواستاتیکی شارژ می‌شوند (کلین و شوزی، 1991). به طور کلی، پوست حشرات تمایل به شارژ مثبت دارد (ادواردز، 1962). این پدیده مشابه الکتریسیته ساکنی است که هنگام راه رفتن روی فرش پشمی یا مالیدن یک بادکنک پرشده به موهایمان تولید می‌شود.

همچنین مشخص است که زنبورها هنگام پرواز در هوا، با یک شارژ الکتریکی ضعیف شارژ می‌شوند. اما چگونگی وقوع این پدیده هنوز روشن نیست. دو نظریه اصلی در این مورد وجود دارد. یکی اینکه این شارژ نتیجه اصطکاک است. دیگری اینکه زنبور در حال پرواز، ذرات یونی با بار مثبت (کاتیون‌ها) را از هوا جذب می‌کند.

کدام نظریه درست است؟ آیا هر دو مکانیسم در این فرآیند نقش دارند؟ ما نمی‌دانیم. آنچه می‌دانیم این است که چون زنبورها بسیار کوچک هستند، میدان‌های الکتریکی ضعیف را بسیار عمیق‌تر از ما تجربه می‌کنند. شارژ الکتریکی ساکنی که در بدن زنبور هنگام پرواز ایجاد می‌شود، به طور قابل‌توجهی کارایی جمع‌آوری گرده را افزایش می‌دهد.

گل‌ها به زمین متصل هستند و از طریق القای الکترواستاتیکی بار منفی دریافت می‌کنند. زنبورها هنگام پرواز در هوا بار مثبت دریافت می‌کنند. به نظر می‌رسد که شارژ سطح بدن زنبور به گرده‌افشانی کمک می‌کند، زیرا گل‌ها دارای بار منفی و زنبورها دارای بار مثبت هستند (گرگرز و همکاران، 2013b). جاذبه گرده به زنبور به دلیل قطبیت متضاد، باعث می‌شود گرده در برابر نیروی جاذبه زمین مقاومت کند و به سطح بدن زنبور بچسبد و در موهای بدنش گیر کند (کلارک و همکاران، 2017).

به نظر می‌رسد کسب و حفظ بار الکتریکی برای توانایی زنبورها در تشخیص میدان‌های الکتریکی، مانند میدان موجود روی گل‌ها، کلیدی است (ساتن و همکاران، 2016). در حالی که مشخص است شارژ الکتریکی ساکن به جمع‌آوری گرده توسط زنبورهای کارگر کمک می‌کند، آیا این نیروهای الکتریکی (بین زنبور و گل) به زنبور کارگر اجازه می‌دهد پاداش‌های گلی را ارزیابی کند و شاید تشخیص دهد کدام گل‌ها اخیراً توسط یک گرده‌افشان دیگر بازدید شده‌اند و کدام‌ها خیر، و بنابراین کدام شکوفه‌ها ارزش بررسی دارند و کدام‌ها اتلاف وقت هستند؟

برخی تحقیقات نشان می‌دهند که تغییر در شارژ الکتریکی ناشی از بازدید گرده‌افشان‌ها از شکوفه‌ها، برخی گل‌ها را تحریک می‌کند تا عطر بیشتری آزاد کنند، و در نتیجه شانس گرده‌افشانی آن‌ها افزایش می‌یابد (مونتگمری، 2021). از آنجا که گل‌ها مقدار محدودی عطر دارند، به نظر می‌رسد برخی ترجیح می‌دهند آن را زمانی آزاد کنند که گرده‌افشان‌ها در اطراف هستند. به‌ هر حال منطقی است که بهترین زمان برای تبلیغ زمانی باشد که می‌دانید مخاطبی دارید.

غبارپاشی الکترواستاتیکی برای شناسایی نواحی با بیشترین چگالی بار منفی روی هر گل استفاده می‌شود. گل‌ها قبل (چپ) و بعد (راست) از غبارپاشی با پودر رنگی با بار مثبت آبی یا زرد (تصویر پایین) نشان داده شده‌اند.

اعتبار عکس: مفهوم و تصاویر از دی. کلارک و دی. رابرت.

در همین حال، مواد شیمیایی کشاورزی مانند کودهای مصنوعی و نئونیکوتینوئید ایمیداکلوپرید نشان داده‌اند که با تغییر بزرگی و پویایی نشانه‌های الکتریکی ساطع‌شده از شکوفه‌های تیمار شده، بر رفتار جستجوی غذای زنبورهای بامبل‌ تأثیر می‌گذارند. محققان دریافتند که پاسخ‌های بیوفیزیکی در گیاهان، میدان‌های الکتریکی گلی را تغییر می‌دهند. به نظر می‌رسد توانایی زنبورها در حس کردن میدان‌های الکتریکی را مختل می‌کند و باعث می‌شود کمتر به گل‌های دستکاری‌شده الکتریکی نزدیک شوند، کمتر روی گل‌هایی که به آن‌ها نزدیک می‌شوند فرود آیند، و این امر کارایی جستجوی غذای زنبورهای بامبل‌ را کاهش می‌دهد (هانتینگ و همکاران، 2022).

پتانسیل بیوالکتریکی گل‌های تیمار شده با مواد شیمیایی برای مدت طولانی‌تری نسبت به تغییرات ناشی از پدیده‌های طبیعی مانند باد یا فرود زنبور روی گل تحت تأثیر قرار گرفت. این موضوع سؤالاتی را درباره تأثیر سایر آفت‌کش‌ها بر میدان‌های الکتریکی گل‌ها مطرح می‌کند.

به نظر می‌رسد زنبورهای عسل میدان‌های الکتریکی ضعیف را از طریق دو مفصل آنتن، یعنی اندام جانستون، درک می‌کنند (گرگرز و همکاران، 2013a). زنبورهای بامبل‌بی نیز می‌توانند میدان‌های الکتریکی را با آنتن‌های خود تشخیص دهند، اما به نظر می‌رسد این کار را به طور مؤثرتری با استفاده از موهای بدنشان انجام می‌دهند. (ساتن و همکاران، 2016) ، مانند نهالی که در باد خم می‌شود، موهای زنبور و آنتن‌ها زنبور را نسبت به میدان‌های الکتریکی با بار مخالف هوشیار می‌کنند.

آیا موهای زنبور عسل یا سایر قسمت‌های بدن که به‌صورت سخت و مقاوم هستند ، با حمل بار الکتریکی و تحت تأثیر نیروی الکتریکی خارجی، به سمت اشیاء با بار الکتریکی خم می‌شوند (یا از آن‌ها دور می‌شوند)؟

به نظر می‌رسد زنبورها میدان‌های الکتریکی هوایی را نه تنها در زمینه جستجوی غذا، بلکه در ارتباطات داخل کندو در فواصل کوتاه نیز تشخیص داده و استفاده می‌کنند. پژوهش‌ها نشان می‌دهد که بخشی از رقص واگل شامل انتقال محرک‌های الکتریکی نوسانی با فرکانس پایین است که از سوی زنبورهای کارگر دارای بار الکتریکی و در حال ارتعاش، به زنبورهای کارگری منتقل می‌شود که هنوز برای جستجوی غذا به‌کار گرفته نشده‌اند. (گرگرز و همکاران، 2013b).

شاید علاقمند باشید مقاله ” تأثیر سموم دفع آفات بر زنبور عسل و سایر گرده افشان‌ها ” را ملاحظه کنید 🌷

آیا زنبور عسل از آنتن‌های خود برای سایر اشکال ارتباط الکتروگیرنده نیز استفاده می‌کند؟ دقیقاً چگونگی پاسخ، یادگیری یا بهره‌برداری زنبورها از میدان‌های الکتریکی در زیستگاه طبیعی و در زمینه‌های اجتماعی کاملاً مشخص نیست. برای مثال، باران، رطوبت بالا یا باد چگونه بر میدان‌های الکتریکی گلی تأثیر می‌گذارد؟

هر زنبور عسل یک شارژ الکتریکی کوچک با خودش حمل می‌کنه. وقتی تعداد زیادی زنبور به‌صورت دسته‌جمعی (سوآرم) از کندو خارج می‌شن، چه اتفاقی می‌افته؟ تحقیقات جدید نشون می‌ده که این دسته‌های زنبور عسل می‌تونن روی الکتریسیته موجود در جو تأثیر بذارن. این تأثیر به تعداد و تراکم زنبورها در دسته بستگی دارد.

محققان دریافتند که شارژ الکتریکی این دسته‌ها می‌تونه میدان الکتریکی جو، که بهش گرادیان پتانسیل می‌گن (یعنی تفاوت ولتاژ بین سطح زمین و نقطه‌ای، معمولاً یک متر بالاتر)، رو تغییر بده. هرچه دسته زنبورها متراکم‌تر باشه، این اثر قوی‌تر هست. این پدیده در دسته‌های ملخ‌ها هم دیده شده، ولی تأثیر ملخ‌ها خیلی بیشتره، چون دسته‌هاشون می‌تونن صدها کیلومتر مربع رو پوشش بدن و بین ۴۰ تا ۸۰ میلیون ملخ رو در فضایی کمتر از یک کیلومتر مربع جا دهند.

نویسندگان مطالعه فرض می‌کنند که حشرات می‌توانند تأثیراتی مشابه رویدادهای آب‌وهوایی بر الکتریسیته جوی داشته باشند، زیرا در سطح زمین که اندازه‌گیری‌ها انجام شده است، قدرت میدان الکتریکی دسته زنبور عسل قابل‌مقایسه با تغییراتی در میدان‌های الکتریکی بود که در طول یک رعدوبرق مشاهده می‌کنیم (هانتینگ، 2022).

آیا این بدان معناست که باید نقش حشرات را در مدل‌سازی زمین‌شناختی تغییرات جوی لحاظ کنیم؟ دانشمندان مدت‌هاست که در مورد نیروهایی که می‌توانند ذرات شن را از صحرای ساهارا در سراسر اقیانوس‌ها منتقل کنند، کنجکاو بوده‌اند. آیا تغییرات جوی ناشی از میدان‌های الکتریکی تولید شده توسط حشرات می‌تواند انتقال گردوغبار در مسافت‌های طولانی را که توسط فرآیندهای فیزیکی مانند باد و جریان‌های بالارونده به تنهایی قابل توضیح نیست، توجیه کند (توت و همکاران، 2020؛ دوس ون در و همکاران، 2018)؟ شاید میدان‌های الکتریکی زنبورهای شارژ شده به اثر هیجان‌انگیز دیدن یک دسته زنبور برای زنبورداران می‌افزاید؟ 

سؤالات بسیار؛ پاسخ‌های اندک، و این تنها یک حوزه کوچک از تحقیق در دنیای شگفت‌انگیز و مرموز زنبور عسل است.

برای دیدن مقاله اصلی اینجا کلیک کنید

ترجمه این مقاله توسط مرکز تخصصی زنبورداری و پرورش ملکه ارجان صورت گرفته است.

دسترسی سریع به آخرین مقالات مرتبط :